工程地质岩石分类及鉴定.docx
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工程地质岩石分类及鉴定
工程地质岩石分类及鉴定
中国？
宜昌
2016年5月4日
1.工民建工程3
2.公路工程5
3.港口工程10
4.铁路工程13
5•工程岩体分级标准18
1工民建工程
1.1、岩石坚硬程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
坚硬程度
坚硬岩
较硬岩
较软岩
软岩
极软岩
饱和单轴抗压强度（Mpa）
fr>60
60>fr>30
30>fr>15
15>fr>5
Fr<5
注：
1当无法取得饱和单轴抗压强度数据时，科用点荷载试验强度换算，换算方法按现行国家标准《工程岩体
分级标准》（GB50218）执行；
2当岩体完整程度极为破碎时，可不进行坚硬程度分类
1.2、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
坚硬程度等级
定性鉴定
代表性岩石
硬质
M-I
岩
坚硬岩
锤击声清脆，有回弹，震手，难
未风化~微风化的花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山
击碎，基本无吸水反应
岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等
较硬岩
锤击声较清脆，有轻微回弹，稍
1微风化的坚硬岩；2未风化~微风化的大理岩、板岩、石灰
震手，较难击碎，有轻微吸水反应
岩、白云岩、钙质砂岩等
软质
M-I
岩
较软岩
锤击声不清脆，无回弹，较易击
1中等风化〜强风化的坚硬岩或较硬岩；2未风化〜微风化的
碎，浸水后指甲可刻划岀印痕
凝灰岩、千枚岩、泥灰岩、砂质泥岩等
软岩
锤击声哑，无回弹，有凹痕，易
1强风化的坚硬岩或较硬岩；2中等风化〜强风化的较软岩；
击碎，浸水后手可掰开
3未风化〜微风化的页岩、泥岩、泥质砂岩等
极软岩
锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，
1全风化的各种岩石；
手可捏碎，浸水后可捏成团
2各种半成岩
1.3、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
完整程度
完整
较完整
较破碎
破碎
极破碎
完整性指数
>0.75
0.75~0.55
0.55~0.35
0.35~0.15
V0.15
注：
完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。
1.4-1、岩石完整程度的定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
完整
程度
结构面发育程度
主要结构面的结合程度
主要结构面
类型
相应结构类型
组数
平均间距（m）
完整
1~2
>1.0
结合好或结合一般
裂隙、层面
整体状或巨厚层状结构
较完整
1~2
>1.0
结合差
裂隙、层面
块状或厚层状结构
2~3
1.0~0.4
结合好或结合一般
块状结构
较破碎
2~3
1.0~0.4
结合差
裂隙、层面、
小断层
裂隙块状或中厚层状结构
>3
0.4~0.2
结合好
镶嵌碎裂结构
结合一般
中、薄层状结构
破碎
>3
0.4~0.2
结合差
各种类型结
构面
裂隙块状结构
<0.2
结合一般或结合差
碎裂状结构
极破碎
无序
结合很差
散体状结构
1.4-2、岩体完整程度划分《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）
名称
结构面组数
控制性结构面平均间距（m）
代表性结构类型
完整
1~2
>1.0
整状结构
较完整
2~3
0.4~1.0
块状结构
较破碎
>3
0.2~0.4
镶嵌状结构
破碎
>3
V0.2
碎裂状结构
极破碎
无序
—
散体状结构
1.5、岩石按风化程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
风化程度
野外特征
风化程度参数指标
波速比Kv
风化系数Kf
未风化
岩质新鲜，偶见风化痕迹
0.9〜1.0
0.9~1.0
微风化
结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化裂隙
0.8〜0.9
0.8~0.9
中等风化
结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，风化裂隙发育，岩体被切割成岩块。
岩心钻方可钻进
0.6〜0.8
0.4~0.8
强风化
结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙很发育，岩体破碎，用搞可挖，干钻不易钻进
0.4〜0.6
v0.4
全风化
结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用搞挖，干钻可钻进
0.2~0.4
-
残积土
组织结构全部破坏，已风化成土状，锹搞易挖掘，干钻易钻进，具可塑性
v0.2
-
注：
1波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比；
2风化系数Kf为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比；
3花岗岩类岩石，可采用标准贯入试验划分，N>50为强风化；50>N>30为全风化；Nv30为残积土
4泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。
1.6、岩体基本质量等级分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
坚硬程度
完整程度
完整
较完整
较破碎
破碎
极破碎
坚硬岩
I
II
III
IV
V
较硬岩
II
III
IV
IV
V
较软岩
III
IV
IV
V
V
软岩
IV
IV
V
V
V
极软言
V
V
V
V
V
1.7、岩石按质量指标RQD分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
岩石质量指标RQD
质量等级
>90
好的
75~90
较好的
50~75
较差的
25~50
差的
v25
极差的
1.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
层厚分类
单层厚度h（m）
层厚分类
单层厚度h（m）
巨厚层
h>1.0
中厚层
0.5>h>0.1
厚层
1.0>h>0.5
薄层
Hv0.1
1.9、岩石按在水中软化系数分类《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
岩石名称
软化系数（Kr）
不软化的岩石
Kr>0.75
软化的岩石
Kr<0.75
注：
软化系数（Kr）等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比
1.10、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB50021—2001
岩体结
构类型
岩体地质类型
结构体形状
结构面发育程度
岩土工程特征
可能发生的
岩土工程问题
整体状结构
巨块状岩浆岩和变质岩，巨厚层沉积岩
巨块状
以层面和原生、构造节理为主，多呈闭合型，间距大于1.5m，一般为1~2组，无危险结构
岩体稳定，可视为均质
弹性各向同性体
局部滑动或坍塌，深埋洞室的岩爆
块状
结构
厚层状沉积岩，块状岩浆岩和变质岩
块状
柱状
有少量贯穿性节理裂隙，
结构面间距0.7〜1.5m。
一般
为2~3组，有少量分离体
结构面互相牵制，岩体基本稳定，接近弹性各向同性体
层状
结构
多韵律薄层、中厚层状沉积岩，副变质岩
层状
板状
有层理、片理、节理，常有层间错动
变形和强度受层面控制，可视为各向异性弹性塑性体，稳定性较差
可沿结构面滑塌，软岩可产生塑性变形
碎裂状结构
构造影响严重的破碎岩层
碎块状
断层、节理、片理、层理发育，结构面间距
0.25〜0.50m，—般3组以上，
有许多分离体
整体强度很低，并受软弱结构面控制，呈弹塑性体，稳定性很差
易发生规模较大的岩体失稳，地下水加剧失稳
散体状结构
断层破碎带，强风化及全风化带
碎屑状
构造和风化裂隙密集，结构面错综复杂，多充填粘性土，形成无序小块和碎屑
完整性遭极大破坏，稳定性极差，接近松散体介质
易发生规模较大的岩体失稳，地下水加剧失稳
2公路工程
2.1、岩石坚硬程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）
坚硬程度
坚硬岩
较硬岩
较软岩
软岩
极软岩
饱和单轴抗压强度标准值
frk（Mpa）
frk>60
60>frk>30
30>frk>15
15>frk>5
frk<5
注：
岩石饱和单轴抗压强度试验要点，见本规范附录B
注：
软化系数（Kr）等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比
2.5、岩石坚硬程度的定性分级《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）
坚硬程度
定性鉴定
代表性岩石
硬质
M-I
岩
坚硬岩
锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎，基本无吸水反应
未风化~微风化的花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等
较硬岩
锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，较难击碎，有轻微吸水反应
1微风化的坚硬岩；
2未风化〜微风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等
软质
M-I
岩
较软岩
锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻划岀印痕
1中等风化〜强风化的坚硬岩或较硬岩；
2未风化〜微风化的凝灰岩、千枚岩、泥灰岩、砂质泥岩等
软岩
锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎，浸水后手可掰开
1强风化的坚硬岩或较硬岩；
2中等风化〜强风化的较软岩；
3未风化〜微风化的页岩、泥岩、泥质砂岩等
极软岩
锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎，浸水后可捏成团
1全风化的各种岩石；
2各种半成岩
2.6、岩石的风化程度分级《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）
风化程度
野外特征
风化程度参数指标
波速比Kv
风化系数Kf
未风化
岩质新鲜，偶见风化痕迹
0.9~1.0
0.9~1.0
微风化
结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化裂隙
0.8~0.9
0.8~0.9
中风化
结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，风化裂隙发育，岩体被切割成岩块。
岩心钻方可钻进
0.6~0.8
0.4~0.8
强风化
结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙很发育，岩体破碎，用搞可挖，干钻不易钻进
0.4~0.6
v0.4
全风化
结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用搞挖，干钻可钻进
0.2~0.4
—
残积土
组织结构全部破坏，已风化成土状，锹搞易挖掘，干钻易钻进，具可塑性
v0.2
—
注：
1波速比Kv为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比；
2风化系数Kf为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比；
3花岗岩类岩石，可采用标准贯入试验划分，N>50为强风化；50>N>30为全风化；Nv30为残积土
4泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。
2.7、岩石完整程度定性分级《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）
完整
程度
结构面发育程度
主要结构面的结合程度
主要结构面
类型
相应结构类型
组数
平均间距（m）
完整
1~2
>1.0
结合好或结合一般
裂隙、层面
整体状或巨厚状结构
较完整
1~2
>1.0
结合差
裂隙、层面
块状或厚层状结构
2~3
1.0~0.4
结合好或结合一般
—
块状结构
较破碎
2~3
1.0~0.4
结合差
裂隙、层面、
小断层
裂隙块状或中厚层状结构
>3
0.4~0.2
结合好
镶嵌碎裂结构
结合一般
中、薄层状结构
破碎
>3
0.4~0.2
结合差
各种类型结
构面
裂隙块状结构
<0.2
结合一般或结合差
碎裂状结构
极破碎
无序
—
结合很差
—
散体状结构
注：
平均间距指主要结构面（1~2组）间距的平均值。
2.8、岩石地基承载力基本容许值[fa。
]《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63—2007）
[fao]
节理发育程度
节理不发育
节理发育
节理很发育
〜f
（KPa）
坚硬程度
坚硬岩、较硬岩
>3000
3000~2000
2000~1500
软质岩
3000~1500
1500〜1000
1000~800
软岩
1200〜1000
1000~800
800~500
极软岩
500~400
400~300
300~200
2.9、岩石坚硬程度的定性划分《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）
名称
定性鉴定
代表性岩石
硬质
M-I
岩
坚硬岩
锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎；浸水后大多无吸水反应
未风化〜微风化的花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英片岩、硅质板岩、石英岩、硅质胶结的砾岩、石英砂岩、硅质石灰岩等
较坚
硬岩
锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，较难击碎；浸水后有轻微吸水反应
1弱风化的坚硬岩；
2未风化〜微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂页岩等
软质
M-I
岩
较软岩
锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻划岀印痕
1强风化的坚硬岩；
2弱风化〜强风化的较坚硬岩；
3未风化〜微风化的凝灰岩、千枚岩、砂质泥岩、泥灰岩、泥质砂岩、粉砂岩、页岩等
软岩
锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎；浸水后手可掰开
1强风化的坚硬岩；
2弱风化〜强风化的较较坚硬岩；
3弱风化的较软岩；
4未风化的泥岩等
极软岩
锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎；浸水后可捏成团
1全风化的各种岩石；
2各种半成岩
2.10、Rc与岩石坚硬程度定性划分的关系《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）
岩石单轴饱和抗压强度Rc
（KPa）
>60
60~30
30~15
15~5
<5
坚硬程度
坚硬岩
较坚硬岩
较软岩
软岩
极软岩
2.11、岩石完整程度定性分级《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）
完整
程度
结构面发育程度
主要结构面的结合程度
主要结构面
类型
相应结构类型
组数
平均间距（m）
完整
1~2
>1.0
好或一般
裂隙、层面
整体状或巨厚层状结构
较完整
1~2
>1.0
差
裂隙、层面
块状或厚层状结构
2~3
1.0~0.4
好或一般
块状结构
较破碎
2~3
1.0~0.4
差
裂隙、层面、
小断层
裂隙块状或中厚层状结构
>3
0.4~0.2
好
镶嵌碎裂结构
一般
中、薄层状结构
破碎
>3
0.4~0.2
差
各种类型结
构面
裂隙块状结构
<0.2
一般或差
碎裂状结构
极破碎
无序
很差
散体状结构
注：
平均间距指主要结构面（1~2组）间距的平均值。
2.12、岩体完整程度按岩体完整性系数（Kv）划分《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）
岩体完整性系数Kv
>0.75
0.75~0.55
0.55~0.35
0.35~0.15
V0.15
岩体体积节理数
Jv（条/m3）
V3
3~10
10~20
20~35
>35
岩体完整程度
完整
较完整
较破碎
破碎
极破碎
注：
岩体完整性指标Kv应采用实测值，当无条件取得实测值时，也可用岩体体积节理数Jv确定对应的Kv值
2
Kv=（Vpm/Vpr）
Vpm—岩体弹性纵波速度（Km/s）;
Vpr—岩石弹性纵波速度（Km/s）。
2.13、公路隧道围岩分级《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）
围岩
级别
围岩或土体主要定性特征
围岩基本质量指标BQ或修正的围岩基本质量指标[BQ]
I
坚硬岩，岩体完整，巨整体或巨厚层状结构
>550
n
坚硬岩，岩体较完整，块状或厚层状结构较坚硬岩，岩体完整，块状整体结构
550~451
m
坚硬岩，岩体较破碎，巨块（石）碎（石）状镶嵌结构；较坚硬岩或较软硬岩岩层，岩体较完整，块状体或中厚层结构
450~351
IV
坚硬岩，岩体破碎，碎裂结构；
较坚硬岩，岩体较破碎〜破碎，镶嵌碎裂结构；
较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整〜较破碎，中簿层状
结构
350~251
土体：
1压密或成岩作用的粘性土及砂性土；
2黄土（Q1、Q2）
3一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土
V
较软岩，岩体破碎；
软岩，岩体较破碎〜破碎；极破碎各类岩体，碎、裂状，松散结构
<250
一般第四系的半干硬〜硬塑的粘性土及稍湿至潮湿的碎石土、卵石土、圆砾、角砾土及黄土（Q3、Q4）。
非粘性土呈松散结构，粘性土及黄土呈松软结构
软塑状粘性土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等
注：
1本表不适应于特殊条件的围岩分级，如膨胀性围岩、多年冻土等。
2围岩基本质量指标（BQ）:
BQ=90+3Rc+250KV
Rc—岩石单轴饱和抗压强度（MPa）;Kv—岩体完整性系数。
1当Rc>90Kv+30时，应以Rc=90Kv+30和Kv代入计算BQ值。
2当Kv>0.04Rc+0.4时，应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc代入计算BQ值。
3围岩基本质量指标修正值[BQ]:
[BQ]=BQ-100（心+K2+K0
K1—地下水影响修正系数；
K2—主要软弱结构面产状影响修正系数；
K3—初始应力状态影响修正系数。
2.14、地下水影响修正系数Ki《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）
地下水出水状态
BQ
>450
450~351
350~251
V250
潮湿或点滴状岀水
0
0.1
0.2~0.3
0.4~0.6
淋雨状或涌流状出水，水压V
量v10L/min.m
0.1MPa或单位出水
0.1
0.2〜0.3
0.4~0.6
0.7~0.9
淋雨状或涌流状出水，水压〉
量〉10L/min.m
0.1MPa或单位出水
0.2
0.4~0.6
0.7~0.9
1.0
2.15、主要软弱结构面产状影响修正系数K2《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）
结构面产状及其与
洞轴线的组合关系
结构面走向与洞轴线夹角V
30°，结构面倾角30〜75°
结构面走向与洞轴线夹角〉
60°，结构面倾角＞75°
其他组合
K2
0.4~0.6
0~0.2
0.2~0.4
2.16、初始应力状态影响修正系数K3《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）
初始应力状态
BQ
r
>550
550~451
450~351
350~251
V250
极高应力区
1.0
1.0
1.0~1.5
1.0~1.5
1.0
高应力区
0.5
0.5
0.5
0.5~1.0
0.5~1.0
2.17、高初始应力地区围岩在开挖过程中出现的主要现象《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）
应力情况
主要现象
Rc/amax
极高应力
1硬质岩：
开挖过程中有岩爆发生，有岩块弹出，洞壁岩体发生剥离，新生裂缝多，成洞性差；
2软质岩：
岩芯常有饼花现象，开挖过程中洞壁岩体有剥离，位移极为显著，甚至发生大位移，持续时间长，不易成洞
v4
高应力
1硬质岩：
开挖过程中可能岀现岩爆，洞壁岩体有剥离和掉块现象，新生裂缝较多，成洞性差；
2软质岩：
岩芯时有饼花现象，开挖过程中洞壁岩体位移显著，持续时间长，成洞性差
4~7
注：
bmax为垂直洞轴线方向的最大初始应力
2.18、各级围岩的物理力学指标标准值《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）
围岩
级别
重度r
（KN/m3）
弹性抗力系数
变形模量E
泊松比g
内摩擦角©
凝聚力C
计算摩擦角辰
k（MPa）
（Gpa）
（°）
（MPa）
I
26~28
1800~2800
>33
V0.2
>60
>2.1
>78
n
25~27
1200~1800
20~33
0.2~0.25
50~60
1.5~2.1
70~78
m
23~25
500~1200
6~20
0.25~0.3
39~50
0.7~1.5
60~70
IV
20~23
200~500
1.3~6
0.3~0.35
27~39
0.2~0.7
50~60
V
17~20
100~200
1~2
0.35~0.45
20~27
0.05~0.2
40~50
w
15~17
v100
V1
0.4~0.5
V20
V0.2
30~40
注：
①本表数值不包括黄土地层。
②选用计算摩擦角时，不再计内摩擦角和粘聚力
2.19、岩体结构面抗剪断峰值强度《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）
序号
两侧岩体的坚硬强度及结构面的结合程度
内摩擦角©（°）
粘聚力c（MPa
1
坚硬岩，结合好
>37
>0.22
2
坚硬〜较坚硬岩，结合一般；较软岩，结合好
37〜29
0.22〜0.12
3
坚硬〜较坚硬岩，结合差；较软〜软岩，结合一般
29〜19
0.12〜0.08
4
较坚硬〜较软岩，结合差〜结合很差；软岩，结合差；
软质岩的泥化面
19〜13
0.08〜0.05
5
较坚硬岩及全部软质岩，结合很差；软质岩泥化层本身
v13
v0.05
2.20、隧道各级围岩自稳能力判断《公路隧道设计规范》（JTGD70—2004）
岩体级别
自稳能力
I
跨度20m可长期稳定，偶有掉块，无塌方
n
跨度10〜20m可基本稳定，局部可能发生掉块或小塌方；跨度10m可长期稳定，偶有掉块
m
跨度10〜20m可稳定数日〜1个月，可发生小〜中塌方；
跨度5〜10m可稳定数月，可发生局部块体位移及小〜中塌方；
跨度5m可基本稳定
IV
跨度5m一般无自稳能力，数日〜数月内可发生松动变形、小塌方，进而发展为中〜大塌方。
埋深小时，以拱部松动破坏为主，埋深大时，有明显塑性流动变形和挤压破坏；
跨度v5m可稳定数日〜1月
V
无自稳能力，跨度5m或更小时，可稳定数日
无自稳能力
注：
①小塌方：
塌方高度v3m或塌方体积v
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